9.3. Үлкен көлемдегі көпіршікті қайнау
Табиғи
конденсация шарттарындағы
көпіршікті
қайнау үшін анықталатын шама ретінде
қанығу температурасы
қабылдайды.
Жылу беруді келесі жағдай үшін есептейді:
1) Жылулық жүтеме q берілген, Вт/м2:
,
кезіндегі ; (199)
,
кезіндегі ; (200)
2)
Температулық қысым
:
,
кезіндегі ; (201)
,
кезіндегі ; (202)
мұндағы
;
;
;
;
;
r
—буға
айналу жылуы, Дж/кг;
—қанығу температурасы, К;
,
,
,
,
— сұйықтықтың жылуөткізгіштігі,
кинематикалық тұтқырлығы, температуралық
өткізгіштігі, меншікті жылу сыйымдылығы
мен сұйықтықтың беттік керілуі;
және
— сұйықтық пен будың тығыздығы.
(199)
— (202) формулалар келесі шарттар үшін
келеді
;
;
қысым
Па;
.
Сулар
үшін
,
,
белгіленулері
қосымшадағы 15-кестеде келтірілген.
Судың көпіршікті қайнауы кезіндегі орташа жылу беру коэффициенті:
,
(203)
мұндағы
—қанығу
қысымы, МПа; q
—жылу
ағығының тығыздығы,
Вт/м2;
формула
МПа кезінде қолданылады.
Горизонтальды құбырлар мен плиталарда таза металл емес сұйықтықтардың көпіршікті қайнауы кезіндегі жылу ағынның бірінші критикалық тығыздығы:
.
(204)
9.4. Мәжбүрлі конвекция кезіндегі құбырлардағы көпіршікті қайнау
Қайнау кезіндегі жылуберу 70 % дейінгі көлемді буқұрамы кезіндегі бір фазалы ортадың конвекциясы, сонымен қатар буға айналу үрдісін сипаттайды. Жылу жүктемесінің аз шамасы кезінде бір фазалы сұйықтықтың конвекциясы үлкен әсер етеді, ал үлкен жүктемесі кезінде – буға айналу жүреді.
Құбырлардағы
қайнайтын сұйықтың мәжбүрлі ағысы
кезіндегі жылу беру коэффициентін
келесі түрде анықтауға болады:
егер
,
онда
,
(205)
мұндағы
—
ағыстың турбулентті тәртібі кезіндегі
бір фазалы сұйықтықтың жылу беру
коэффициенті, (127) формула бойынша
анықталады;
—
көпіршікті
қайнаудағы жылуберу коэффициенті,
(199)
—(202) формула бойынша анықталады;
егер
, онда
;
(206)
егер
,
онда
.
(207)
МПа
қысым мен көлемді буқұрамы кезіндегі
су үшін (205)
—(206) формулалар келеді.
9.5. Үлкен көлемдегі қабатты қайнау
Жылу беру келесі формуладан анықталады
,
(208)
мұндағы
;
;
,
.
С және n шамасы келесі түрде анықталады:
температурасы
анықтайтын вертикалды бет үшін
; n=1/3
;
температурасы
анықтайтын горизонтальды бет үшін:
С=0,672,
n=0,25,
если
,
и
С
= 0,012, n=0,5,
если
;
температурасы
анықтайтын сыртқы
диаметрі d
дөңгелек горизонтальды құбырдың беттік
беті үшін
;
n=0,25;
Мөлдір ортамен бөлінген, денелер арасындағы сәулеленуі бар жылуалмасу